浮头式换热器计算说明书

1、课程设计题目：浮头式换热器院系：机械工程学院专业：过程装备与控制工程班级：1003班学生姓名：尹以龙指导教师：包世毅目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 第一部分任务书1 HYPERLINK l bookmark83 o Current Document 第二部分计算说明书2 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 传热工艺计算2 HYPERLINK l bookmark89 o Current Document 原始数据2 HYPERLINK l bookmark99

2、o Current Document .定性温度及物性参数3 HYPERLINK l bookmark104 o Current Document 传热量和冷水流量3 HYPERLINK l bookmark107 o Current Document .有效平均温度3 HYPERLINK l bookmark110 o Current Document .管程传热面积计算4 HYPERLINK l bookmark113 o Current Document .结构初步设计4 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document .壳程换热系数计算5 HYPE

3、RLINK l bookmark119 o Current Document .总传热系数计算6 HYPERLINK l bookmark122 o Current Document .结构初步设计7 HYPERLINK l bookmark125 o Current Document 壳程换热系数计算7 HYPERLINK l bookmark128 o Current Document 总传热系数计算8 HYPERLINK l bookmark131 o Current Document 核算管程压强降8 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document

4、 核算壳程压强降9 HYPERLINK l bookmark137 o Current Document 强度计算11 HYPERLINK l bookmark140 o Current Document 换热管材料及规格的选择和根数的确定11 HYPERLINK l bookmark143 o Current Document .确定筒体内径11 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document 确定筒体壁厚12 HYPERLINK l bookmark149 o Current Document 筒体液压试验13 HYPERLINK l bookmark

5、152 o Current Document .管箱封头厚度计算13 HYPERLINK l bookmark155 o Current Document .浮头侧封头厚度计算14.设备法兰的选择15管箱侧法兰的选择152.6.2 .浮头侧法兰的选择162.6.3.壳体上与浮头侧连接的法兰172.6.4.接管法兰的选择172.7 .管板的设计18 HYPERLINK l bookmark165 o Current Document 2.8.钩圈式浮头22 HYPERLINK l bookmark168 o Current Document 浮头法兰的计算24 HYPERLINK l bookm

6、ark171 o Current Document 管程压力作用下浮头盖的设计28.浮动管板29.钩圈的选择30 HYPERLINK l bookmark174 o Current Document 2.11.折流板的选择31 HYPERLINK l bookmark177 o Current Document .拉杆和定距管的确定32 HYPERLINK l bookmark180 o Current Document .防冲板32 HYPERLINK l bookmark183 o Current Document .管箱短节壁厚的计算32 HYPERLINK l bookmark186

7、o Current Document 筒体、管箱的耐压试验的校核计算33接管及开孔补强33a,b孔的补强33 HYPERLINK l bookmark193 o Current Document d,h孔的补强35支座择及应力校核37 HYPERLINK l bookmark196 o Current Document 支座的选择37 HYPERLINK l bookmark199 o Current Document 支座的应力校核 38 HYPERLINK l bookmark202 o Current Document 整体尺寸布局40第一部分任务书一、设计题目设计题目：用水冷却煤油产品

8、的浮头式换热器的设计二、设计条件（1）使煤油从180C冷却到40C，压力1.0MPa；（2）冷却剂为水，水压力为0.5MPa。（3）处理量为10t/h。三、设计任务（1）合理的参数选择和结构设计a）传热面积；b）管程设计包括：总管数、程数、管程总体阻力校核；壳体直径；c）结构设计包括流体壁厚；主要进出口管径的确定包括：冷热流体的进出口管（2）传热计算和压降计算（3）从JB/T47144720标准系列中选择一种浮头式换热器规格，再进行复算（4）对所选出的浮头式换热器，进行详细的设计、强度计算和校核计算四、设计完成工作量（1）设计说明书一份（每位同学均要独立完成）（2）设计图纸包括：换热器的设备总

9、装图（每位同学均要独立完成）、零件图（整小组须完成所有的 零件图，且每位同学至少要独立完成1件零件图，具体由小组内部协会调）各一张五、设计进度设计时间3周。设计准备（1天）热力计算和强度校核（5天）换热器设计（6天）编写设计计算说明书（2天）答辩（1天）参考书目：史美中，王中铮.热交换器原理与设计（第4版）.南京：东南大学出版社，2009.6钱颂文.换热器设计手册.北京：化学工业出版社，2002.8贺匡国.化工容器及设备简明设计手册.北京：化学工业出版社，2002.8时钧，汪家鼎等.化学工程手册.北京：化学工业出版社，1996.卢焕章等.石油化工基础数据手册.北京：化学工业出版社，1984陈敏

10、恒，丛德兹等.化工原理（上、下册）（第二版）.北京：化学工业出版社，2006.5贾绍义，柴诚敬.化工原理课程设计.天津：天津科学技术出版社，2002.8设计说明书包括的主要内容一、设计任务书二、热力学计算1原始数据/2物性参数/3传热量/4冷却水物性参数/5平均温差/6估算传热面积及传热面结构/7管程计算/8壳程结构及壳程计算/9需用传热面积/10阻力计算/11.选型，复算。三、强度校核按GB151进行壳体、封头强度计算温差应力校核温差应力热交换器所受应力拉脱力管板强度计算四、细部结构的设计1接管/2折流板/3法兰/4管法兰/5管箱/6壳体与管板的连接结构/7拉杆与管板、拉杆与折流 板的连接结

11、构/8换热管与管板的连接结构/9管箱与管板的密封结构/10支座/11膨胀节/2.设计图纸包括：换热器的设备总装图、零件图各一张。五结束语六参考文献第二部分计算说明书1.传热工艺计算11.原始数据煤油的进口温度T1 = 180。煤油的出口温度T2=40C冷水的进口温度=25C冷水的出口温度f2 = 35C煤油的工作压力Pi= 10MPa冷水的工作压力P2 = 0.5MPa煤油的流量q =1000kg /h1.2 .定性温度及物性参数煤油的定性温度T = T1 + T2)= 110 C2煤油的密度，查物性表P = 825kg / m3煤油的比热容，查物性表C = 2.2KJ/kg .C 煤油的导热

12、系数，查物性表人广0.14W/(m.C) 煤油的粘度，查物性表R广0.715 x 10-3 Pa . s冷水的定性温度，t = 1 +2)= 30C2冷水的密度，查物性表P = 995.7kg /m3 2冷水的比热容，查物性表C2= 4.174 KJ / kg .C 冷水的导热系数，查物性表气=0.6171W / (m .C ) 冷水的粘度，查物性表r 2 = 0.8012 x 10-3 Pa . s1.3.传热量和冷水流量Q = q 1 x C 1 x(T - T2)= 10000 x 2.2 x(180 - 40)x 1000 / 3600 = 855556w则冷却水流量=73790kg

13、/ hQ x 3600/1000m 2 C_x(t -1 )1.4.有效平均温度逆流平均温差 At =(T1 -12- (T2 -11) = 57.3C m i T t ln 2T -参数 p = 土L = 0.065 T -由于设计换热器为单壳程双管程，插图2-6 (a)得温度校正系数4=0.85 ,At MxM = 0.85 x 57.3 = 48.7C1.5 .管程传热面积计算参考表2-7管壳式换热器原理与设计，初选传热系数：K= 300W / m -C则初选传热面积为：A = - =855556 = 58.6m 2K xAt300 x 48.7o m考虑到15%的面积裕度A=1.155

14、00时，f =5.0Re-0.228 =0.72；七横过管束中心线的管子数，对正方形排列.=1.19；u 按壳程流通截面A计算的流速，0.175 mIs ；、折流板的数量14。贝V A。= 0.4 x 0.72 x(14 + 1)x 12 x 992.2 ；0.1752 = 788Pa凯人八 叫2 x 0.08) 992.2 x 0.1752贝。AP = 14 x 3.5 x= 659pa2 I 0.4 )2Z AP =(788 + 659)x 1.15 x 1 = 1664Pa可知此时的压力降在合理范围之类。到此换热器的工艺计算告一段落，其中工艺计算的主要目的是计算出其换热面积，选出 相应的

15、换热器型式，因此，接下来应该是进行换热器的结构设计以及强度计算。表2-3与表2-4附于下面：表2-3所选浮头式换热器规格DNPN管长管程 数换热管 规格计算传热面积m2管程出入口 公称直径，mn壳程出入口 公称直径，mimmMpam4001.04.51025 x 2.568300300表2-4工艺计算常用参数公称直径D N(mm)管程N中心排管 数换热管数弓形折流板缺口弓高 (m)400112100802强度计算2.1.换热管材料及规格的选择和根数的确定序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1换热管外径dommGB151-1999252换热管长LmmGB151-199945003传热面积Fom

16、2FO - K -Atm29.34换热管数NtF N =-o t 兀dL1005换热管材料GB151-1999 表 4-316Mn6排管方式GB151-1999转角正方形形2.2 .确定筒体内径序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1换热管中心距SmmGB151-1999 表 12322分隔板槽两侧相邻管中心距SnmmGB151-1999 表 12443筒体直径DimmD = S（N -1）+ 404004b,b,b2mmGB151-1999 表 14，表15b5，b2=15，b=55实取筒体内径Dmm考虑防冲板向上取4002.3 .确定筒体壁厚序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1工作压力

17、PMPa给定12材料GB150-1998 第四章Q235-B3材料许用应力UMPaGB150-1998 表 4-11134焊接接头系数4过程设备设计表4-30.855壳程设计压力PCMPaP =1.1PC1.16筒体计算厚度5mm5P D5 = 2卜 1 ：PC2.97筒体设计厚度5dmm5d=5+C24.98筒体名义厚度5 nmm5 =5+ C + C + A109实取名义厚度5nmmGB151-1999 表 81010厚度负偏差C1mm过程设备设计0.811腐蚀余量C2mm过程设备设计212筒体有效厚度5emm5 =5 - C1 - C 27.213设计厚度下圆筒的许用应力b tMPa_

18、P D +5 ) bt 2*e92.714校核bt vb。=96.1 故合格15设计温度下圆筒的最大许用应力J wMPaP = T e Gg w D +5 )2.316材料的屈服应 力bsMPaGB150-1998 表 4-12352.3.1.筒体液压试验序号项目符号单位数据来源及计算公式M数值1试验压力P TMPa八 1.25P lbn-br/1.382圆筒薄膜应力b 0MPa_ PD +5 ) bo T 25 ee58.23校核% 0.舛b3=169.2Mpa合格2.4 .管箱封头厚度计算序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1工作压力PMPa给定1.02材料GB150-1998 第四章Q

19、235-B3材料许用应力LJMPaGB150-1998 表 4-11134焊接接头系数4过程设备设计表4-30.855壳程设计压力PcMPaP = I1.16筒体计算厚度5mm5Pc x D2b H 0.5Pc3.77筒体设计厚度5dmm5d=5+C25.78筒体名义厚度5 nmm5 =5 + C + C + A109实取名义厚度5nmmGB151-1999 表 81010厚度负偏差C1mm过程设备设计0.811腐蚀余量C2mm过程设备设计212筒体有效厚度5emm5 =5 - q C 27.213设计厚度下圆筒的需用应力b tMPa_ P D +5 ) btc 25ee92.714校核bt

20、vb。=96.1 故合格15设计温度下圆筒 的最大许用应力J wMPaP = 2g w KD + 0.552.2916校核P pw故合格15曲面高度hmm,D D + 5 h =4415016所选封头尺寸:公称直径600mm,面高度150mm,边高度30mm2.5 .浮头侧封头厚度计算序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1工作压力PMPa给定1.02材料GB150-1998 第四章Q235-B3材料许用应力LJMPaGB150-1998 表 4-11134焊接接头系数,过程设备设计表4-30.855壳程设计压力pcMPaP = 1.1P1.16筒体计算厚度5mm5Pc x D2b H 0.5

21、Pc3.47筒体设计厚度5dmm5d=5+C25.48筒体名义厚度5 nmm5 =5 + C + C + A109实取名义厚度5nmmGB151-1999 表 81012筒体有效厚度5emm5 =5 C C7.213设计厚度下圆筒的需用应力b tMPa_ P D +5 ) bt c 25 ee46.414校核bt vb。=96.1 故合格15曲面高度hmm7 D D + 5 h =4418016所选封头尺寸:公称直径500mm,面高度100mm,边高度20mm2.6 .设备法兰的选择261.管箱侧法兰的选择按其条件DN = 400mm ,设计压力1.1MPa，由压力容器法兰表1选择长颈对焊法兰

22、，相关 参数如下：单位（mm）DNDD 1D2D3D45H4005405004654554523495haa1505152Rd螺柱规格螺柱数量251714412221223M2020图2凹凸密封面由压力容器法兰选择相关垫片：非金属软垫片1500-2.50JB/T4704-2000，其相关尺寸为:D = 454mm, d = 410mm, 6 = 3mm262.浮头侧法兰的选择其公称直径DN = 500mm，设计压力P = 1.1MPa，由压力容器法兰选择长颈对焊法兰，相 关参数如下：单位（mm）DNDD1D2D3D46H50064060056555555268100haa1606162Rd螺柱

23、规格螺柱数量251714612221223M2020由压力容器法兰选择相关垫片：非金属软垫片1600-2.50JB/T4704-2000，其相关尺寸为：D = 554mm, d = 510mm,6 = 3mm263壳体上与浮头侧连接的法兰其公称直径DN = 500mm，设计压力P = 1.1MPa，由压力容器法兰选择长颈对焊法兰，相 关参数如下：单位（mm）DNDD1D2D3D46H50064060056555555238100haa1606162Rd螺柱规格螺柱数量251714612221223M2020由压力容器法兰选择相关垫片：非金属软垫片1600-2.50JB/T4704-2000，其

24、相关尺寸为：D = 554mm, d = 510mm,6 = 3mm264接管法兰的选择a,b接管a为冷水进口，b为冷水出口，选择相同型号，设计压力为1.1MPa,由于流体流速为0.65m/s,则D = 也 =，4x73/(36。x935.7) = 。以，取d=300 mm ，选乙型板式平焊法兰1兀I 3.14x 0.65PL300-2.5RF，尺寸如下:公称直径DN管子外径A1法兰外径DD1D2D3D45H5ta300325440400365355352351801217a1d螺栓规格螺栓数量1423M2016虫图2凹凸密封面C, d接管c为煤油进口，d为煤油出口，选择相同型号，设计压力为1

25、.1MPa,由于流体流速为0.175m/s,则 =互=4 x 1州(36。x 825) “.，取d。心，选乙型板式平焊法兰1 v 兀uPL300-2.5RF，尺寸如下:公称直径DN管子外径A1法兰外径DD1D2D3D45H5ta250275390350315305302351601217a1d螺栓规格螺栓数量2.7 .管板的设计管板材料为锻件16Mn1423M2016序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1未被换热管支撑的面积A dmm 2Ad = N S(S - 0.866S)88602管板布管区面枳A tmm 2A = 0.866NS 2 + A1862173管板开孔后的面积ALmm 2A

26、 = A - (N x兀d2)/4880924总换热管横截面积Namm 2N fN (d0 - d2)/4353425筒体法兰垫片外径D gomm压力容器法兰6546筒体法兰垫片内径D gimm压力容器法兰6107垫片接触NmmN = (D - D )/244宽度8垫片密封基本宽度bomm、%229垫片有效密封宽度bmmb = 2.53 Jbo11.910固定端官板垫片压 紧力作用 中心圆直径DGmmDg=D 0-2b63011管板布管区当量直径DtmmD = J4A / 兀48712系数ptpt=%G0.7713设计温度时管板材料弹性摸量EPMPaGB150-1998 表 F5-附录 F2.

27、0 x 10514设计温度时换热管材料弹性摸量EtMPaGB150-1998 表 F5-附录 F2.0 x 10515管束模数KtMPak= ENat LDt322316官束无量 纲刚度K tKtpp0.0417换热管有 效长度Lmm450018换热管与管板焊接lmmGB151-1999管壳式换热器表33 （注1）2.5长度或焊 脚高度19管板设计 压力PdMPa1.120管板强度削弱系数PGB151-1999管壳式换热器0.421设计温度下管板材料的许用应力口rMPaGB150-1998 表 4-115022无量纲压 力PaMPaPPa =d1.5 此r0.01223换热管与管板连接的许用拉

28、脱力qMPa_ b a q nd Lo0.0124系数PP = naj A、0.4325换热管壁 厚5tmm2.526管板刚度削弱系数门一般可取日值0.427设计温度下换热管材料的许用应力口tMPaGB150-1998 表 4-316328系数Cr八i2 ECr= n 1t-T b ts111.829换热管回 转半径immi= 4 Jd2 + (d - 25 )28.030换热管受l crmmGB151-1999 图 32600压失稳当 量长度31设计压力下换热管材料的屈服点a tsMPaGB151-1998 表 4-332032比较lcr = 75 c = 111.833换热管稳定许用应 力

29、crMPaa=打cr 21旋 12Cr=106 a】合格34系数臬 p 2 a3.1235系数1/Pt1.2936系数CGB151-1999 图-230.5137系数GweGB151-1999 图-245.838管板计算 厚度5mm8 = CDjPa33.539实取名义 厚度8 nmm60换热管轴向应力P =N =竺竺=0.40A 88092Ps=1.0pt=0.5 At=186217Al=88092(1)只有壳程设计压力P,管程设计压力Pt=0(2)其中Pcp -(P - P )：G =-52.4 MPal=P - P (1 +&)=0.9 MPa , p | la故合格只有管程设计压力P，

30、壳程设计压力P =0b = j Ip -(p - P )；G 二6.1 MPal其中 P = P - P G +&)=_0.7MPa , b b故合格(3)c s ttt管程设计压力P = 0.5 MPa ,壳程设计压力P = 1.0MPab =-! p (P - P )*G 二6.1 MPal其中 P = P - P G +&)= 0.3MPa , b Am合格29封头边缘处球壳 中面切线与法兰 环夹角P1P = arcsin%iRi + 0.583430预紧状态下螺栓设计载荷wNW = 0.5(Am + Ab诉八Jb384319231操作状态下螺栓设计载荷wNW = wp41475632作

31、用于法兰内侧封头压力载荷引起轴向应力FDNF = 0.785 x D2 x p28055133作用在法兰内侧封头压力载荷引起的径向分力FrNF = FD x ctgP i41593434窄面法兰垫片压 紧力FGNFg = Fp6985435流体压力引起的 总轴向力与作用 法兰内径截面流 的轴向力之差FTNF. f - Fd6435136螺栓中心距尸。作 用处的径向距离LDmmLd = 0.5(Db - D币)3537螺栓中心距七作 用处的径向距离LGmmLg = 0.5(Db - Dg)3038螺栓中心距F作T用处的径向距离LTmmLt = 0.5(LD + LQ32.539螺栓中心距F作 用

32、处的径向距离LrmmL=J 1r 22 x cos Pi3740螺栓中心至F处 D的力矩MDN - mmM d = FD x Ld981928541螺栓中心至Fg处的力矩MGN - mmM g = Fg x Lg209562042螺栓中心至处 的力矩MTN - mmM t = Ft x Lt209140843螺栓中心至F处 r的力矩MrN - mmM = F x L1538955844预紧螺栓时法兰的受力FGNfg = W384319245预紧时螺栓中心 距Fg处的径向距 离LGmmLg = 0.5(Db - Dg )446预紧时螺栓中心 距Fg处的力矩MaN - mmM = Fg x Lg1

33、537276847力臂LmmP x D(4 x R 2 - D 2 8 x (Df0 -。亍)x g f3.948操作状态下JPJPmm 2j =L x Do+D.pg 巳 D - Df1527249预紧状态下JaJamm 2j =L x Do+D a g D D - D1707950操作情况下法兰 总力矩MpN - mmMP = MD + MG + Mt - M22537617251操作状态下法兰 厚度5 fpmm5 p = L +J + L2129.252预紧状态下法兰 厚度5famm8faZJa130.753法兰厚度5/ = max端U= 140mm，且不小于球冠形封头名义厚度8的两倍。

34、282管程压力作用下浮头盖的设计序号项目符号单位根据来源及计算公式数值1设计压力PMPaP = 1.1P1.12材料GB150-1998钢制压力容器Q235-C3材料许用应力曰MPaGB150-1998钢制压力容器1254焊接接头系数中过程装备设计表4-30.855封头计算厚度5mm55 PR5 = 6ln_r 4.36设计厚度5dmm5 d =5 + C 26.37名义厚度5 nmm5 =5+ C + C + A128腐蚀裕度C1mm过程装备设计0.89厚度负偏差C2mm过程装备设计210实取名义厚度5nmmGB151-1999管壳式换热器1211有效厚度5emm5 =5 -C 2 - q9

35、.2序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1浮头法兰垫片外径Dgomm5942浮头法兰垫片内径Dgimm5703垫片接触宽度NmmN = (D - D )/2124垫片基本密封宽度bommb0 = Nj 265垫片有效密封宽度bmmb = 2.53瓯6.26浮动管板垫片压紧力作用中心圆直径DGmmDg = D 0 - 2 x b581注：其他符号的意义及取值与固定端管板相同。7系数1K 21P 2a3.128系数1/ Pt1/ p = Dg / D1.298系数CGB151-1999 图 230.5110系数GweGB151-1999 图 245.811管板计算厚度5mm5 = CDJPa33

36、.512实取管板名义厚 度8nmm5向上圆整6013换热器轴向应力btMPab = P - (P - P) x A x G tg cStAwL11.914换热管稳定许用 压应力b cr MPab = r1 cr cr 22C i88.415比较(b =b合理根据GB151-1999管壳式换热器图52,选择B型钩圈。钩圈设计厚度5 = 5 1 +16 = 96mm, 5 1为浮动管板厚度，则钩圈实际厚5广100 mm其图示如下：而其设计厚度可按下式计算:5 =51 +16其中：5钩圈设计厚度，mm；51浮动管板厚度，mm；则。5 = 60 + 16 = 76mm。取 5 = 80mm序号项目符号

37、单位数据来源及计算公式数值1bmmGB151-1999 表 1462b1mmGB151-1999 表 1533bnmmGB151-1999 表 1512.54b2mmb2 = b +1.5145浮头法兰和钩圈的内直径D fimmD币=D - 2(b1 + b )5696浮头法兰和钩圈的外直径D fommD = D + 806807螺栓中心圆直径D bmm6408布管限定圆直径DLmmDl = D - 2(b1 + b2 + b)5549外头盖内直径DmmD = D + 10070010浮动管板外直径DommD = D - 2b59411垫片压紧力作用中心圆直径DGmm同管板Dg的算法58012

38、球面封头内直径RimmGB151-1999 表 465002.11.折流板的选择序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1折流板厚度551GB151-1999 表 3482折流板的直径DmmGB151-1999 表 415953折流板直径的允 许偏差mmGB151-1999 表 415950-0.84折流板的材料GB151-1999 表 4-1Q235-A5折流板缺口高度lmmGB151-1999 图 39206折流板弦高hmmh = (0.2 0.45)Di1207折流板间距BmmB=0.27Di3008折流板数量N bNb = Lb-1149换热管支撑跨距lmmGB151-1999 表 42

39、185010折流板管孔直径及偏差mmGB151-1999 表 3625.8 +0.40折流板排列该台换热器折流板排列示意图如下所示:2.12 .拉杆和定距管的确定序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1栏杆直径dommGB151-1999 表 43162栏杆数量nGB151-1999 表 4443定距管规格GB151-1999e 25 x 24拉杆在管板端螺 纹长度LmmGB151-1999 表 45605拉杆在折流板端螺纹长度LammGB151-1999 表 45206栏杆上倒角高bGB151-1999 表 4522.13 .防冲板由于壳程流体的p v2 = 918 x 0.1782 = 2

40、9.1kg /(m s2) 740kg /(m s2)，管程换热管流体的流速3m/s，因此在本台换热器的壳程与管程都不需要设置防冲板。2.14 .管箱短节壁厚的计算序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1设计压力PcMPaP = 1.1P1.12计算厚度5mm.P D5 = 2t pc2.93设计厚度5 dmm5d =5+C24.94名义厚度5nmm5 =5 + C1 + C 2 +A105有效厚度5emm5 = 5 C C7.26选材GB150-1998 第四章Q235-C2.15 .筒体、管箱的耐压试验的校核计算1筒体的应力校核计算：见筒体壁厚的确定2管箱耐压试验的应力校核：见管箱短节厚度

41、计算3水压试验序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1管程液压试验 压力PTMPabPtT.25P 品t3.02管程液压试验 应力b TMPab _P D +8）T T28e126.50.9b。3壳程液压试验 压力PTMPau bPL.2% 岳t1.44壳程液压试验 应力bTMPab _ P（Di +8 e ）T T28e59P6封头液压试验 压力PTMPaPT = 125P.昌 t37封头液压试验 应力bTMPab _ p 如12T T28e1220.9b 2.16 .接管及开孔补强2.16.1 a,b孔的补强其公称直径DN = 250mm,设计压力为2.42MPa,接管材料为Q235-B序

42、号项目符号单位数据来源及计算公式数值1接管内径d immHG20592-973002接管外径dommHG20592-973253接管厚度5 mmf5， (d - d )0 2 12.54开孔直径dmmd = d +2C3026壳体开孔处的有 效厚度5emm5 =5 - C1 - C 27.27壳体开孔处的名 义厚度5nmm5 =5+ C + C +A108接管的名义厚度5ntmm5 =5 + C1 + C 2 +A69接管的有效厚度5etmm5 et=5 n,“510设计温度下接管材料许用应力口nMPaGB150-1998 表 411311设计温度下壳体 材料许用应力uMPaGB150-199

43、8 表 411312强度削弱系数frfr g113圆通开孔所需补强面积AmmA = d5 + 25 -5 G- fr)et377514补强有效宽度BmmB = Max kid, d + 25 + 25 60415壳体外侧有效补 强高度himmh = Min Jd - 5 ,接管实际外伸高42.616接管内侧有效补 强高度h2mmh2= Min 接管实际外伸高，Jd-5 nt42.617壳体有效厚度减去计算厚度之外 多余的面积AimmA = (B - d)(5 -5) -125(5 -5)：(1-f)et er57418接管有效厚度减去计算厚度之外 的多余面积A2mmA = 2h(5 -5)f2

44、1 ettr+ 2h(5 - C2)f398.719接管计算厚度5tmm.P x d51 = 2卜“虹七3.3220焊缝金属截面积A3mmGB150-19983621补强面积AemmA = A + A + A1009因为气 矿所以a, b孔需要补强，采用补强圈根据公称直径DN = 20mm，选取补强圈参考JB/TT4736,去补强圈外径D - 400mm，选择图1 中A型补强圈，内径D1 = d + 4 = 213mm, B = 404mm，补强圈在有效范围内，补强圈厚度5 = (D-4D )=”mm，考虑钢板负偏差并圆整取补强圈厚度为10mm，为制造方便，名义厚 1度为10 mm2.16.2

45、 d,h孔的补强其公称直径DN = 200mm，设计压力为1.21Mpa,接管材料为20#序号项目符号单位数据来源及计算公式数值1接管内径dimmHG20592-973002接管外径dommHG20592-973253接管厚度5mm/5 = (d - d ) =0 2 i9.54开孔直径dmmd = d +2C2025壳体开孔处的计 算厚度5mmQP D5=2t1-Pc6.976壳体开孔处的有 效厚度5emm5 =5 C C9.27壳体开孔处的名 义厚度5nmm5 =5+ C + C +A128接管的名义厚度5ntmm5 =5 + q + C 2 +A69接管的有效厚度5etmm5 疽 5 n

46、t - C510设计温度下接管材料许用应力口nMPaGB150-1998 表 413011设计温度下壳体 材料许用应力UMPaGB150-1998 表 412512强度削弱系数fr3fr F113圆通开孔所需补 强面积Am mA = d5 + 25 -5 G- fr)et141114补强有效宽度BmmB = Maxi2d, d + 25 + 25 40415壳体外侧有效补 强高度himmh = Min Jd - 5 ,接管实际外伸高34.816接管内侧有效补 强高度h2mmh2 = Min 接官实际外伸高，Jd-5 017壳体有效厚度减去计算厚度之外 多余的面积AimmA = (B -d)(5 -5) -25 (5 -5)：(1